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特斯拉需要在国内找大圆柱电池合作商,4680电池有哪些优点?

钜大LARGE  |  点击量:895次  |  2021年12月21日  

一则消息引发今天市场大震。8月31日晚间消息,亿纬锂能发布公告称,关注到有媒体发布报道,称特斯拉公司已经开始在国内寻找4680大圆柱电池的合作厂商,其中洽谈的合作对象包括了亿纬锂能。


报告指出,截至公告披露日,公司未与特斯拉公司就4680大圆柱电池做合作洽谈。公司不存在应披露未披露的事项。


关于4680电池


特斯拉在去年9月22日的“电池日”活动上推出了全新电池4680,该款电池体能量增加了5倍、电力容量提升了6倍、续航里程可提高16%、每千瓦时成本可降低14%。


4680大圆柱电池(又称全极耳),最早由特斯拉推广。以其直径46毫米、高度80毫米的尺寸命名,电池成本较三元锂更低,能量密度方面提高了5倍,续航能力提升16%,性能参数提升明显。这款电池采用了激光雕刻的无极耳技术,去掉了电池主要发热部件,电芯内阻减少,电池的热稳定可控性更高。成本方面,特斯拉称新电池目标将生产成本降低56%。无论成本、性能都符合未来市场所需,是下一代动力电池的发展趋势。目前除了特斯拉自己的电池厂研发外,LG、松下、三星、比克、亿纬、蜂巢等电池企业也在研发中。


新的电池技术,也要有广泛的应用场景,形成规模化市场需求才能突显出优势。目前不少车企对大圆柱电池的认可还是比较高,保时捷、大众、江淮都曾表示过对4680电池的认可,较为符合目前技术、市场、性能各方面的需求。特别是高端车型或高性能车型对大圆柱电芯产品有着可观的需求量。


与传统圆柱电池相比,4680电池线的关键变化在于全极耳制作、连接等电芯组装段,需要新增全极耳成型、全极耳与集流盘或壳体连接、检测及连续组装等工艺和设备,这对设备精度也提出了更高的要求。虽然仍未达到量产标准,但相关的生产设备、技术已逐渐跟上,要达到量产基本没有大问题,只剩时间问题。


特斯拉4680电池(尺寸为直径46mm*高度80mm)来替代此前的主流18650电池和21700电池,相比后两者,这款新型电池的单体能量密度提高5倍,达到了300Wh/kg,续航里程增加16%,电力相比有极耳电池提升了6倍,而且成本还能降低14%。


此前4680电池由于正极高度挤压、电池的压延等问题,良率一直不高(去年仅为20%),而随着技术的完善和产线的更新,特斯拉的4680电池试验生产线良率已经提升到了70%-80%,虽然距离目前主流电池至少90%以上良率还有些距离,但是可见4680电池的良品率状况的确有着明显改观,而且距离规模化生产已经不远了。


4680电池的效率


根据特斯拉公布的最新进展,该公司已通过严格的测试流程,成功验证了这款电池的性能和寿命。到目前为止,在实现量产方面还有约10%的工艺需要改进。


特斯拉表示,“4680电池的性能和寿命已经在加藤路工厂得到验证,目前在该厂的生产验证已经接近尾声,结果表明现场质量和产能已达到可行的水平。现在的重点是改进目前制约产能提升的10%的生产工艺。特斯拉已经在这一方面取得实质性进展,但在实现批量生产之前仍有很多工作要做。”


根据该公司的声明,4680电池的开发进展顺利。将用于部署在美国得州和德国柏林的两座Giga超级工厂投产的ModelY,这两家工厂计划在今年晚些时候开始生产这款SUV。


生产一直是汽车制造商(包括特斯拉)需要解决的最复杂的难题之一,以提高效率和准确性。这是一场永无止境的战斗,尽管技术不断取得进步,但如何寻找更新、更有效的方法来实施精准地生产和制造高质量产品变得越来越复杂。4680电池的产能提升目前正受到的最后10%的制造工艺所限制。然而,在不到一年的时间里,特斯拉显然在电池生产方面已取得巨大的进步,在解决这些瓶颈后,该公司预计将实现质的飞跃。


最后,特斯拉还进一步补充更多关于4680结构电池组的开发情况。该公司当时在电池日活动上也曾简略介绍过这方面的细节,表示就设计而言,4680电芯的圆柱形结构既能起到储能的作用,也有结构支撑的效果,这种池组将成为车辆增强强度和刚性的一部分。


这种设计提高了结构的强度和刚性,防止在发生碰撞时变形。然而,还需要进行测试,而特斯拉正在进行内部测试。该公司在更新时透露,“4680电池结构包装架构已经通过内部碰撞测试”。


8月31日,有消息称特斯拉已经开始在国内寻找4680大圆柱电池的合作厂商,特斯拉设计4680电池,由电池厂家代工,除了原有的三大电池供应商松下,宁德时代和LG化学,特斯拉洽谈的大圆柱电池公司还包括了亿纬锂能等,但是盘后亿纬锂能官方已经对此做了辟谣。


从最早应用于ModelS/X的18650电池到应用于Model3/Y的21700电池再到最新款的4680电池,可以看到特斯拉一直在推进电池技术的进步,而这款新型电池相比此前电池,除了本身尺寸的改变,还有极耳方面的改变。4680电池其实是一种全极耳电池,就是把整个正/负极集流体都变成极耳,通过集流体与电池壳体或集流盘的全面积连接,大幅降低电池内阻和发热量,解决高能量密度电芯的发热问题,并提高充放电峰值功率。特斯拉预计到2022年年底,将达到每年100GWh的4680电池产能。


这次特斯拉的4680的潜在合作商包括目前特斯拉的三个主要供货商——宁德时代、松下和LG化学,另外消息也称亿纬锂能也参与了洽谈,但是在盘后亿纬锂能官方已经对此做了辟谣,华尔街见闻·见智研究所也就一并进行分析:


1)松下


松下作为特斯拉的老牌供应商,持续伴随着特斯拉进步,早在2008年松下就为特斯拉的Roadster提供18650钴酸锂电池,目前在美国内华达州超级工厂Gigafactory已有13条生产线,不仅生产18650电池配套供给特斯拉ModelS和ModelX,还生产21700电池配套供给特斯拉Model3。


今年6月,松下表示将计划在大阪的Suminoe工厂准备4680电池试点生产,以测试4680电池。如果测试顺利,将进行大笔投资,并可能会向特斯拉以外的车企供应该电池。


2)LG化学


此前由于松下不愿跟随特斯拉在中国市场建设动力电池工,使得LG能源解决方案(LG化学子公司)有机会拿下了特斯拉上海超级工厂所生产的Model3和ModelY供应电池的订单,成为了特斯拉的主要供应商。


早在今年初,LG化学就被被传出积极准备为特斯拉4680电池建设一条试点生产线,目前正在其Ochang工厂改造部分产线,该工厂的装配和电镀设备已经安装完毕。


3)宁德时代


4680电池本身可适用于铁锂和三元,宁德时代拿下了特斯拉旗下车型的磷酸铁锂版本电池的订单,而且将单次合同时间从2年延长至4年,根据特斯拉在2021Q2电话会上的表态,特斯拉未来将有三分之二的车型采用磷酸铁锂电池。截至目前,宁德时代官方暂时没有传出4680电池的相关产线和规划。


4)亿纬锂能


亿纬锂能除了在方形磷酸铁锂电池、方形三元电池、软包三元电池有所布局外,本身也在研究大圆柱电池,其布局的大圆柱电池有4680和4695两种类型,预计2023年产能释放20GWh,2024年产能达到40GWh。


虽然此前亿纬锂能还没有特斯拉的订单,也没有进入特斯拉的供应商体系,但是像特斯拉这样的龙头公司是不允许单一电池供应商占比超过50%的,势必未来还会引进二供,三供等,所以未来亿纬锂能仍有机会加入。IT之家,新威研选App,凤凰网科技


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